[发明专利]一种海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置和模拟方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及混凝土劣化试验，尤其涉及一种海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置和模拟方法。

[背景技术]

海洋混凝土材性劣化机理和规律是钢筋混凝土跨海大桥等基础设施和重大海工构筑物性能保障研究的关键科学问题。在海洋环境中，跨海桥梁、海底隧道、港工码头等混凝土工程经受着结构工作荷载、海水压力、海流冲刷以及海洋侵蚀性介质的多重作用。由于提取现场监测技术数据和获得劣化海洋结构构件存在诸多实际困难，简便有效地获取海工混凝土模拟试件成为其基本力学和耐久性能研究的技术关键。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种可以模拟海面海浪对钢筋混凝土结构劣化影响的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置和模拟方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟方法，在装有海水模拟液的搅拌罐中浸入钢筋混凝土试样，搅动海水模拟液形成水流模拟海面海浪对钢筋混凝土劣化影响。

一种海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，包括储液罐，储液罐上部开口，储液罐中装有液体搅拌装置，构成搅拌罐。

以上所述的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，液体搅拌装置包括叶轮和电动机，所述的叶轮安装在储液罐的下部；叶轮轴穿过安装在储液罐上的支承座和轴封伸出储液罐，由安装在储液罐外部的电动机驱动。

以上所述的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，包括钢筋混凝土试样和试样加载装置，试样加载装置包括上、下钢板和复数根螺杆，上、下钢板的周边包括复数个螺杆孔；上、下钢板将钢筋混凝土试样夹在中间，螺杆穿过上、下钢板的螺杆孔，两端旋有螺母；螺母旋紧后，上、下钢板对钢筋混凝土试样加载。

以上所述的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，包括试样起吊装置，试样起吊装置包括起吊三脚架和悬挂在起吊三脚架顶部的起吊葫芦；上钢板包括吊环，钢筋混凝土试样通过吊环挂在起吊葫芦上，起吊葫芦将钢筋混凝土试样悬挂在储液罐中。

以上所述的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，包括控制器，所述的电动机是变频伺服电机，变频伺服电机的控制端接控制器。

以上所述的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，储液罐的底部包括出水阀接头。

以上所述的海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置，搅拌罐是双向转动、多级变速的洗衣机。

本发明通过调整液体搅拌装置的转速和旋转方向可以模拟海浪冲击对钢筋混凝土构件的影响，能够模拟海洋大气区、浪溅区和水下多类别海洋腐蚀环境作用，较为方便、真实地获得海工钢筋混凝土劣化试件；成型的劣化试件可用于研究劣化混凝土材料的基本力学和耐久性、锈蚀钢筋的劣化形态和本构特征以及劣化钢筋混凝土试件的静、动力性能。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置的结构示意图。

图2是本发明实施例钢筋混凝土试样及加载装置的结构示意图。

图3是本发明实施例搅拌罐的结构示意图。

[具体实施方式]

本发明实施例海洋钢筋混凝土自然锈蚀模拟装置的结构如图1所示，包括搅拌罐100、起吊装置200、钢筋混凝土试样300和试样加载装置。

如图1和图3所示，搅拌罐100包括储液罐1，圆形的储液罐1上部开口，储液罐1的底部装有液体搅拌装置。储液罐1的底部有一个出水阀接头103。

液体搅拌装置包括叶轮2和电动机（图中未示出），叶轮2安装在储液罐1的下部。

叶轮2的驱动轴201穿过安装在储液罐1上的支承座101和轴封102伸出储液罐1，由安装在储液罐1外部的电动机驱动。

电动机是变频伺服电机，变频伺服电机的控制端接控制器，便于对叶轮2进行调速。

如图2所示，钢筋混凝土试样300由试样加载装置进行轴向加载。

试样加载装置包括方形的上钢板3、下钢板4和4根施压螺杆5，上钢板3、下钢板4的周边各有4个螺杆孔。上钢板3和下钢板4将钢筋混凝土试样夹在中间。施压螺杆5穿过上钢板3和下钢板4的螺杆孔，两端旋有螺母6。螺母6旋紧后，上钢板3和下钢板4对钢筋混凝土试样轴向加载。

试样起吊装置包括起吊三脚架8和悬挂在起吊三脚架8顶部的起吊葫芦7。上钢板3有一个吊环301，钢筋混凝土试样300通过吊环301挂在起吊葫芦7上，起吊葫芦7将钢筋混凝土试样300悬挂在储液罐1中由海水模拟液浸泡。